實時三維超聲心動圖在經導管主動脈瓣置換術中的應用價值

孟慶龍，王建德，王浩

隨著社會老齡化程度的日益加深，主動脈瓣狹窄越來越引起臨床醫師關注，主動脈狹窄患者可長期無癥狀，但有癥狀的嚴重主動脈瓣狹窄患者5年生存率僅15%～50%[1]，而傳統的主動脈瓣置換術的創傷大、并發癥發生率高等缺點一直被臨床醫師所重視[2]。經導管主動脈瓣置換術（TAVR）于2010年在我國首次開展以來，其無需胸骨切開、無需體外循環、無需心臟停搏的特點，為越來越多的患者及臨床工作者所接受。實時三維超聲心動圖通過三維空間定位，快速獲取心臟結構的三維數據，從立體的角度對瓣膜結構及手術效果進行評價，不受取樣角度的限制，在心臟疾病診斷及治療效果評估方面發揮著越來越重要的作用[3]。本研究旨在探討實時三維超聲心動圖在主動脈瓣狹窄患者行 TAVR術前篩選、術中監測及術后隨訪中的作用和價值。

1 資料與方法

研究對象：2014年10月至2016年10月于我院經超聲心動圖診斷中-重度主動脈瓣狹窄患者65例，其中男性39例，女性26例，年齡44～89歲，平均年齡（74.84±6.87）歲。患者均因胸悶、氣促等癥狀就診，NYHA心功能分級Ⅱ～Ⅳ級，其中部分患者合并至少一種重要心血管疾病。65例患者經過術前評估，排除11例不適宜進行TAVR的患者，其原因包括嚴重的先天性二瓣化畸形（6例）及功能性二瓣化畸形（2例）、術前出現嚴重心臟疾患（3例）。剩余54例患者均因術前評估開胸主動脈瓣置換術風險較大，故選擇TAVR。所有患者術前均行常規二維經胸超聲心動圖、三維經胸超聲心動圖、冠狀動脈造影、主動脈股動脈造影及CT等檢查。

儀器與方法:（1）儀器：經胸超聲心動圖檢查采用荷蘭Philips EPIC 7C型彩色多普勒超聲診斷儀，經胸X5-1探頭（頻率 1.0～3.0 MHz）。數據及圖像處理利用Qlab 10.8工作站進行。（2）術前及術后超聲心動圖圖像采集：所有患者術前均利用經胸超聲心動圖進行評估，患者取左側臥位，連接同步心電圖，于胸骨旁左心室長軸切面測量左心室流出道內徑，同時于主動脈瓣短軸切面觀察主動脈瓣葉鈣化程度、主動脈瓣葉的數目及形態；利用連續方程法計算主動脈瓣有效瓣口面積。取標準心尖四腔心切面，切換至三維條件下的Full-Volume模式，囑患者屏氣采集5～6 s三維超聲心動圖圖像。同時利用3D Zoom模式聚焦于主動脈瓣結構，囑患者屏氣采集5～6 s 三維超聲心動圖圖像。術后出院前利用相同的方法，分別評估術后有效的主動脈瓣口面積、利用三維模式下Full-Volume 模式及3D Zoom模式采集相關三維圖像，所有圖像采集由具有5年以上工作經驗的超聲醫師完成。（3）圖像后處理及數據采集：將原始Full-Volume三維圖像導入Qlab 10.8工作站，應用3DQ Advanced 對圖像進行脫機分析，調整圖像至標準的四腔心及兩腔心切面，軟件自動勾勒出動態三維心內膜輪廓，如有調整可手動作適當調適。由此可在三維條件下計算出左心室舒張末期容積（LVEDV）和左心室收縮末期容積（LVESV）及左心室射血分數（LVEF）。同時進入Zoom模式下，對圖像進行切割、處理，清晰顯示主動脈瓣葉的形態及病變程度。

統計學分析:應用SPSS 24.0統計分析軟件，所有計量資料均進行正態性檢驗，符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（） 表示，兩組間比較采用配對樣本t檢驗。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

最終進行TAVR手術患者54例，其中男性35例，女性19例，平均年齡（76.22±5.34）歲，所有患者主動脈瓣均明顯增厚、鈣化，開放明顯受限，手術患者基本資料見表1。54例手術患者中有35例（64.8%）三葉瓣患者、9例（16.7%）二瓣化畸形患者、10例（18.5%）功能性二瓣化畸形患者，術后發生圍術期死亡者3例（5.5%），原因包括患者存在其他嚴重合并癥（2例）及術后出現較嚴重瓣周漏（1例）。所有手術患者住院時間5～12天，平均（6.76±1.85）天。

在術前評估的65例患者中，共發現二瓣化畸形患者15例，由超聲醫師檢查發現14例，其中利用二維超聲心動圖聯合實時三維超聲心動圖檢出8例（圖1）；另有1例患者因瓣葉鈣化嚴重、聲影遮擋明顯而無法分辨，最終由CT檢查確認。術中監測過程中共發現36例（66.7%）患者出現少-中量瓣周漏，均是由于原有瓣環的鈣化斑塊擠壓所致，其位置多變包括瓣前緣（13例）、瓣后緣（7例）、瓣左緣（9例）及瓣右緣（7例），其中1例因嚴重瓣周漏死亡。所有瓣周漏病例均由術中超聲醫師發現，且通過三維超聲心動圖的方式得到了驗證（圖1）。

表1 54例TAVR患者基本臨床資料及術前、術后超聲心動圖參數比較（±s）

注：TAVR：經導管主動脈瓣置換術；CABG：冠狀動脈旁路移植術；LVEDV：左心室舒張末期容積；LVESV：左心室收縮末期容積；LVEF：左心室射血分數。-:無

圖1 利用二維超聲心動圖聯合實時三維超聲心動圖進行TAVR術前瓣膜結構及術中瓣周漏判斷

通過對術前及術后出院前手術患者的瓣口面積及三維超聲心動圖獲得的左心室功能參數進行比較發現，與術前相比，術后的主動脈瓣有效瓣口面積擴大、LVEF提高及LVESV減小，且差異均有統計學意義（P均＜0.05），而術后的LVEDV與術前相比差異無統計學意義（P＞0.05），見表1、圖2。所有出院患者均無術后腦卒中、心肌梗死、起搏器安裝等事件發生。

圖2 1例TAVR患者術前及術后三維超聲心動圖測得的左心室功能參數

3 討論

對于有癥狀的重度主動脈瓣狹窄患者，外科主動脈瓣置換術為此類患者治療的首選，但由于部分患者因高齡、心功能差或合并多種疾病而不能耐受開胸手術[4]。TAVR可為此類患者提供低創治療，并帶來較為積極的預后，已有多項多中心、前瞻性臨床研究證實其良好的療效及安全性[5]。但隨著該手術技術的不斷進步，臨床醫師對于其術前評估、術中指導和判斷的精準化要求也不斷提高[6]。《中國TAVR多學科專家共識》已經指出，超聲心動圖評估是TAVR必需的檢查，其對于主動脈瓣疾病的性質及程度的判斷及左心室室壁運動、LVEF等方面的評價具有獨特優勢[7-8]。

主動脈瓣二瓣化畸形因其解剖結構復雜而被排除在TAVR的適應證之外[9]，而近年來，隨著器械的進步及手術經驗的積累，TAVR在此類患者中的有效性、可行性和安全性逐漸得到了臨床認可。但是相對于三葉瓣患者，主動脈瓣二瓣化畸形患者接受 TAVR術后出現中度及中度以上瓣周漏的比例更高，住院期間發生主動脈夾層的風險上升[10-11]，因此在術前完整評估瓣葉形態及解剖特點，對于TAVR手術的成功至關重要。現如今判斷瓣葉融合方式的金標準為多排螺旋CT（MDCT）[12]，本研究經胸二維超聲心動圖結合實時三維超聲心動圖能夠更加準確的評價瓣葉形態、瓣環徑大小及是否偏心、瓣葉鈣化分布情況等，這與以往研究一致[13-14]，同時三維超聲檢查過程便捷、易學習，能夠減輕患者的輻射風險，重復性較好，對于無法接受MDCT檢查的患者是首選選擇。近年來Jilaihawi等[15]研究者提出二葉式主動脈瓣的新分型，新分型強調一類特殊的瓣膜形態，即共有3個接合處，也稱為功能性/獲得性二葉式主動脈瓣，此新分型強調了瓣上結構的概念，有研究指出，功能性二瓣化畸形患者更容易合并主動脈瓣反流，同時可能會影響術中瓣膜的釋放位置。本研究中根據新的分型方法共診斷10例功能性二瓣化畸形患者，利用實時三維超聲心動圖能夠更加清晰地顯示接合處數目及有無嵴結構，對TAVR術前精準評估帶來新的切入點。但是對于瓣葉及瓣環重度鈣化的患者，由于超聲圖像本身的限制，其對于瓣葉的觀察會有所不足，同時實時三維超聲心動圖圖像的清晰度也依賴于患者的聲窗條件及二維圖像的清晰程度，都一定程度地限制了三維超聲心動圖的進一步診斷，但隨著經食道三維超聲心動圖的出現以及新的圖像處理軟件的進步[16]，目前對于主動脈根部結構的評價，三維超聲心動圖簡便、實時、直觀且相對準確的優勢不斷得到TAVR手術者的認可，其在這一方面的實用價值也還需要進一步擴充和驗證。

瓣周漏是TAVR術后最常見的并發癥之一[17]，多項研究指出，瓣周漏嚴重影響術后患者生存率，尤其是中度及以上的瓣周漏，其影響更甚[18-19]。同時由于我國主動脈瓣狹窄患者的瓣環鈣化更加嚴重，TAVR后瓣周漏的發生率更高，也再次嚴重影響了手術效果。本研究發現，多數的瓣周漏是由于瓣環鈣化擠壓所導致的，其中以瓣葉前后緣最為常見，既往研究統計，退行性的主動脈瓣鈣化也以瓣前緣居多[20]，由此可以解釋本研究結果。超聲心動圖在發現瓣周漏中具有獨特優勢，甚至可以作為直接判斷方法給予臨床醫師提示[21]，本研究中利用術中二維超聲心動圖發現的瓣周漏的存在，在三維超聲心動圖的圖像中均得到有效印證，也再次提示經胸二維超聲心動圖結合實時三維超聲心動圖在判斷術后瓣周漏中的價值所在，同時隨著三維技術的進步，三維超聲心動圖可以定量評估瓣周漏血流量的多少，實現與臨床醫師的有效溝通，從而為患者后續決策提供更多的參考。但三維超聲心動圖圖像的時間分辨率較傳統二維超聲心動圖偏低，完成三維超聲心動圖圖像的重建也相對復雜，一定程度上增加了手術時間，因此在臨床實踐中，更多是在二維超聲心動圖無法精確判斷瓣周漏的位置與反流量時，如果疊加三維圖像的分析，此時其對于手術的指導意義才凸顯出來，從而真正實現有效、精確地評估。而利用三維超聲心動圖這一更加精準的瓣周漏評估手段，與術后患者并發癥、生存率以及功能恢復之間建立聯系，必將更好地預測TAVR后的轉歸與結局，這需要更大規模及長期的隨訪研究進一步探索。另一方面，在術后評估中最重要的便是左心室功能的變化，國內外研究均對三維超聲心動圖評估左心室功能予以肯定[22]，在TAVR手術中也不例外，本研究發現利用三維超聲心動圖不僅可以精確評估左心室容量變化，同時可以對左心室進行節段細分以評價不同節段、不同層面的一系列改變，實現對TAVR的精準醫療評價，這也需要研究者的深入探究。

綜上所述，實時三維超聲心動圖能夠更加清晰地顯示主動脈瓣及瓣環的形態、有效地發現術中瓣周漏并對術后效果進行評價，具有準確、無創、便捷的特點，在TAVR前患者篩選、術中監測及術后隨訪中具有非常重要的作用。